阀门执行机构的多样化驱动方式是其适应各种复杂工况的关键。不同的工况对能源类型有着不同的要求,而阀门执行机构支持电动、气动、液动等多种能源类型,这就为其在众多领域的广泛应用奠定了基础。电动执行机构依靠电力驱动,这种方式通常适用于对控制精度要求较高的场合。例如在一些高精度的电子芯片制造车间,对于洁净室内的气体流量控制要求极高,电动执行机构能够凭借其稳定的电力供应和精确的控制能力,满足这种严苛的生产环境需求。气动执行机构则是利用压缩空气作为动力源,它的比较大优势在于响应速度快。在一些需要快速反应的系统中,如某些自动化的冲压设备生产线,当需要瞬间改变阀门状态来控制气体或液体的流动时,气动执行机构能够迅速地完成动作。液动执行机构以液压油为动力,其输出力矩较大。在大型水利工程中的水闸控制,或者重型机械制造中的大型液压系统中,液动执行机构能够轻松应对高压大口径阀门的控制需求,因为它能够提供足够大的力量来驱动这些大型阀门的开闭。为了应对突发状况,电动执行机构配备了紧急停止按钮,可在必要时迅速切断电源。石油全周期执行机构原理
调节型电动执行机构(闭环控制)则是一种更为高级和精确的控制模式,主要用于支持流量的精确调节。在许多工业生产过程中,如化工生产中的化学反应过程、制药过程中的原料配比等,对流体流量的精确控制是确保产品质量和生产安全的关键因素。调节型执行机构需要明确信号类型,包括电流型或者电压型。不同的信号类型就像不同的指令语言,执行机构需要准确识别才能做出正确的动作。失信号保护机制也是调节型执行机构需要考虑的重要因素,它包括全开、全关或者保位等不同的保护方式。例如,在一些化工生产线上,如果出现信号丢失的情况,若执行机构选择全开或全关保护机制,阀门会迅速达到全开或者全关状态,以防止可能出现的危险情况,如过量的化学原料流入反应釜或者反应釜内的物料泄漏;而保位机制则是在信号丢失时,执行机构保持当前阀门的位置不变,这种机制适用于一些对系统稳定性要求较高,不允许阀门突然动作的场景。石油全周期执行机构原理拨叉式气动执行机构单作用型依靠弹簧复位原理工作,而双作用型则依赖于两个方向上的气压驱动。
电动执行机构是一种通过电信号驱动阀门或调节装置的自动化控制设备,其工作原理可概括为以下闭环控制流程:信号输入与比较:接收控制系统发出的标准电信号(如4-20mA、0-10V或数字信号),通过伺服放大器或智能控制模块将输入信号与位置反馈信号进行对比,生成偏差信号。驱动与动力转换:偏差信号经放大后驱动两相伺服电机或三相异步电机,通过齿轮组、蜗轮蜗杆等减速机构将电机的高转速(约1500r/min)转换为低转速(如0.5-1.5r/min),同时输出扭矩提升至数百至数万牛米,满足大尺寸阀门需求。位置反馈与闭环调节:执行机构内置导电塑料电位器、差动变压器或编码器,将输出轴位移/转角转化为4-20mA反馈信号,形成闭环控制,精度可达±0.5%。部分智能型号还集成PID算法,实现自适应调节。安全保护机制:配备双重限位(机械+电气)和力矩过载保护,当行程达到设定值或负载超限时,触发微动开关切断电源,避免设备损坏。
拨叉式气动执行机构在半导体制造行业的应用:半导体制造过程对超纯水的质量和供应稳定性要求极高,气动拨叉式执行机构可用于超纯水生产系统反渗透工艺中的阀门控制,实现对反渗透设备的精确控制和自动化操作,确保产水的质量和生产效率。此外,在半导体制造的其他工艺环节,如化学气相沉积、光刻、晶圆清洗和刻蚀后处理工序等过程中,也需要使用气动拨叉式执行机构来控制各种工艺气体和液体的输送阀门,配合实现整个生产系统高精度运行。电动执行机构的设计必须考虑到空间限制,一体化紧凑型结构有助于节省安装空间。
直行程的阀门,例如调节阀,其工作特点是需要直线运动来调节流体的流量。因此,需要直线推力型执行机构。这种执行机构通常能够输出数吨的推力。在化工生产过程中,调节阀可能需要应对高温、高压且流量变化较大的流体介质。为了精确地控制流体流量,执行器必须具备足够的推力来克服阀门内部的摩擦力、流体压力以及其他阻力因素。这就如同在一个巨大的压力系统中,要推动一块沉重的挡板来调节流体的流量,没有足够的推力是无法实现精确控制的。在进行电动执行机构的日常巡检时,重点关注电机电流、温度等参数的变化情况。国产拨叉式执行机构组件
相较于传统的手动或液压驱动方式,拨叉式气动执行机构提供了更为清洁环保的选择。石油全周期执行机构原理
拨叉式气动执行器采用“双活塞-拨叉式变扭矩”传动结构,通过压缩空气驱动活塞直线运动,带动拨叉盘将直线运动转换为旋转运动,使得输出力矩随角度的改变而改变,从而控制阀门的90°转角开关或调节。其关键组件包括:气缸模块:双活塞设计,分体式结构便于制造大尺寸缸体,适应高扭矩需求。拨叉盘:将活塞的直线运动转化为输出轴的旋转运动,部分型号采用对称或倾斜式设计以优化扭矩曲线。输出轴:符合国际标准,可直接连接阀门阀杆。石油全周期执行机构原理